陈谨宇 张晓军 李坚
红河州红路交通市政设计有限责任公司 云南省 661199
摘要:高速公路工程建设,作为带状工程,在施工过程中,会对周围的生态环境产生一定的影响。随着经济的发展,人们对路域环境品质的要求也不断提高,在高速公路建设、运营过程中,路域环境的景观及生态环境保护越来越受到重视,因此,在建设高速公路过程中,需要综合考虑景观生态环境及景观因素,使得公路建设与景观生态环境和谐发展,使得高速公路在发挥基础设施作用的同时,还能够发挥路域环境的景观效应,提升高速公路的综合性功能。
关键词:高速公路;生态恢复;策略
高速公路是自然环境和人工构造物的结合体,也是实现景观设计研究和环境再造的重要载体。高速公路在建设过程中,会对沿线的自然景观和人文景观产生很大的负面影响,加剧人口、资源与环境的矛盾,增加对沿线生态系统的压力。随着可持续发展观念的深入,对于高速公路的要求已不仅仅满足基本的运输功能要求,如何加大景观、生态等元素在高速公路建设中的比重,创建人-车-路和谐的环境体系是当前高速公路建设面临的一个重大课题。
一、高速公路景观
高速公路景观属于大地自然景观的一种,由公路本身及其周围环境组成的综合景观体系。从景观主体角度上看,高速公路景观不应是简单的物质和样式的堆砌,而是给人以视觉感知的物质形态及其空间环境的综合体,是诠释对美的原则运用后所获得的美感体验和认知,具有功能价值、生态价值、美学价值和人文价值。因此,高速公路景观应具备如下两种属性:自然属性,即高速公路景观作为一个有形、色、体的可感受因素,具有一定的空间形态,较为独立,并且易于从区域形态背景中分离出来的客体;社会属性,即高速公路景观必须有一定的社会文化内涵,有欣赏功能、改善环境及使用功能,可以通过其内涵引发人的情感、意趣、联想、移情等心理反映,即景观效应。
二、恢复生态学
1、恢复生态学基本原则
(1)群落的演替规律。由于生态演替的作用,生态系统可以从退化或受害状态中得到恢复,使生态系统的结构和功能得以逐步协调。生态恢复并不意味着恢复原有的生态系统,而是恢复系统必要的结构和功能,并使系统能够自我维持。
(2)生态恢复的目标系统生态恢复不仅具有自然性,更具有经济性、人文性和选择性,生态恢复实质上是一种“天人互用”的生态自我设计与自我组织过程,也是其概念的基本内涵。
2、恢复生态学在高速公路景观中的应用。以恢复生态学为指导思想,结合路域生态系统特征,高速公路的恢复生态措施主要体现在以下方面:①植被恢复技术指与路域植被系统恢复有关的技术,如群落设计、物种选择、客土喷播技术以及各种人工、机械建植技术等。②土地资源补偿技术路界外取土场、弃土场的土地复垦,是对土地资源消耗的有效补偿方式,通常复垦形式有表土处理、地形改造和生态复垦等。③水土保持技术 高速公路需要运用的水土保持措施主要有三方面,一是坡面防护,在于加强土体本身稳定性;二是冲刷防护,着眼于水土隔离;三是排水措施。④野生资源保护技术㈣ 为克服高速公路阻隔效应,恢复野生动物原有的生存环境,需要设置动物通道和动物安全保护设施,以便实现交通运输和动物保护的双重功能。③声环境保护技术设置声屏障降低交通噪声对公路两侧居民生产、生活的响。⑥水系保护技术为保护水环境,避免公路对水系的污染,应采用水系保护技术。⑦路域景观恢复工程技术。结合公路具体的立地条件,预测公路景观空间格局,设计恢复型植被景观,改善公路沿线的生态环境,美化公路景观环境。
三、高速公路景观生态系统
高速公路的建设需要充分地考虑其对沿线区域景观生态环境的影响,在生态系统的框架内采取相应的缓解措施,并兼顾缓解行为本身可能对生态系统造成的影响。同时,高速公路景观生态系统的恢复策略还包括对其环境影响的降低和被破坏生态系统的恢复。
1、生态系统的缓解方法。要缓解生态系统遭受到的威胁,就应该针对高速公路景观内所有影响行为的累积作用,以确保生态系统的健康、安全和稳定。在保护独立的生境结构和功能的基础上,高速公路的景观生态恢复策略还应兼顾生态系统的完整性。对于被分裂的高速公路沿线生境来说,最好的缓解办法就是设置生境缓冲区和生境廊道。 (1) 生境缓冲区。保护敏感的生境需要避免区域土地类型的直接转换,并设置充分的生境缓冲区,以减缓边缘的影响及消极的影响对沿线区域生态系统的干扰。例如,穿越林区的高速公路就可以通过设置缓冲区减少边缘的影响,在平行于公路的现状区域栽种植被带,以降低公路路域对林地的影响; 而穿越滨水地带的高速公路的缓冲带则至少要有 30m 宽,才可以完全抵消高速公路对水生生态系统的影响。( 2) 生境廊道。缓解公路造成的分裂影响的理想办法是重建生态廊道,修复生境的连续性。其一是在满足高速公路服务功能的基础上,尽量减少高速公路的宽度和段数。其二是通过设置天桥和涵洞的方式来缓解高速公路的分裂影响。但是,由于高速公路的边缘效应可能扩展到两侧 200~600 m 深的区域,这给人为架设生态廊道增添了难度。高速公路景观生态系统缓解策略的制定必须基于对场地现状的全面了解,而这些生态系统保护与恢复的尝试应该遵循以下的原则: 依据该区域的需求制定相应的缓解目标; 模拟自然进程,保护本地物种;保护稀有的和具有重要生态价值的物种和生物群落;最大限度地避免生境的分裂,保护自然区域的连贯性; 保持栖息地生态结构的多样性,保护本地物种,维护物种的多样性; 依据特定的区域和导致退化的行为制定缓解计划;检测建设及运营行为对生态系统的影响,并根据需要修订缓解方案。
2、景观生态系统修复的策略。当高速公路对生态系统的影响已经无法避免,或者在规划、设计、工程和运营阶段已经将影响的幅度降到最低时,下一阶段的景观生态修复策略的应用尤为重要。首先,确定生态系统恢复的目标,是具有特定用途的生态系统还是恢复成自然的状态,同时,将景观生态恢复的目标设置融入项目建设目标中,并在营造 “可持续发展的生物群落”的基础上选定特定的生态价值和功能; 确定生态系统恢复的程度,预测其较恢复前的偏差; 对无法恢复到自然生态系统的区域,可使用技术手段使其融入到周边景观中。生态系统恢复的步骤取决于被破坏生境的具体情况。针对高速公路对生态系统带来的影响生态恢复方式: ( 1) 完全恢复高速公路影响前的生态系统; ( 2) 恢复并创造类似却又不同于之前的生态系统来代替已经转为他用的部分。显然这方式既满足了景观需求,也在一定程度上限制了高速公路活动对生态系统的影响。这种恢复与创造相结合的方式被广泛地应用于控制面源污染、改善水质、鸟类生境的补强和恢复草原植物群落。而路域生态系统修复最为重要的因素则是要避免外来物种的入侵,尤其是脆弱的植物群落。根据高速公路沿线的生态系统退化的严重程度,其后的景观生态恢复将包括脱毒作用、重建物理结构、恢复化学平衡和营养供给、重建植被和土壤微生物群落、整合生境等功能,并恢复小块生境的空间多相性,恢复动物迁徙。无论利用哪种方法,恢复工作的评估和调整都应该基于与适当的参考标准进行对比,以确保恢复策略的制定能够恢复生态系统的结构、功能和价值。而这个参考标准则应该结合区域内的生态类别和生态完整性,从未受干扰的生态系统中获得的。
高速公路的景观生态恢复并非是特指公路建成后所采取的生态补救措施,而是从高速公路建设不同的路域特征和不同的公路类别,高速公路的景观生态恢复的目标和方法也不尽相同。随着我国经济的腾飞,技术问题已经不再是限制我国高速公路发展的制约因素,而如何使生态设计的意识贯穿高速公路建设的始终成为设计师理应秉承的规划设计理念。只有在公路建设的同时随即开展景观生态恢复工作,才能避免高速公路沿线的生态环境和系统破坏。
参考文献:
[1] 张金跃.高速公路路域生态恢复技术研究[D].长安大学,2018
[2] 靳新红,王晓钟.高速公路边坡生态恢复研究[D].长安大学,2018.
[3] 廖新辉,张阳. 浅谈高速公路建设对环境的影响及保护措施 [J]. 广西交通科技,2019 ( 6) : 17 - 19.